Em busca da matéria escura

Matéria escura
John Dubinski

Conhece o significado da sigla WIMP? Os Weakly Interactive Massive Particles são presentemente os principais candidatos a matéria escura, ou seja, os 83% de massa que faltam no Universo.

A investigação realizada nesta área pelos CoGeNT, CRESST e DAMA/LIBRA tem gerado alguma polémica com as alegadas descobertas da matéria escura. As análises e técnicas usadas nestas experiências têm sido alvo de críticas por parte de outras duas experiências de investigação americanas, a CDMS e a XENON100. Recentemente, um grupo de 19 cientistas, 14 deles investigadores do Centro de Física Nuclear da UL e do Instituto Tecnológico e Nuclear da UTL, publicaram novos resultados que contrariam as alegadas descobertas sobre a matéria escura.

M. Felizardo, T. A. Girard, T. Morlat, A. C. Fernandes, A. R. Ramos, J. G. Marques, A. Kling, J. Puibasset, M. Auguste, D. Boyer, A. Cavaillou, J. Poupeney, C. Sudre, H. S. Miley, R. F. Payne, F. P. Carvalho, M. I. Prudêncio, A. Gouveia e R. Marques são os autores da letter Final Analysis and Results of the Phase II SIMPLE Dark Matter Search”, publicada na "Physical Review Letters", no passado dia 18 de maio.

As conclusões da segunda fase do projeto SIMPLE (Superheated Instrument for Massive Particle Experiments) apresentam uma técnica diferente na pesquisa de matéria escura. “Pela primeira vez, estes resultados coincidem com os que tentam observar as partículas produzidas pela colisão dos WIMP entre si”, diz T. A. Girard, investigador da UL desde 1999 e coordenador do projeto.

Os últimos ensaios negam as alegadas observações de WIMP e fornecem dados importantes sobre as suas interações com os protões, restringindo ainda mais a área pesquisável. “O que torna as descobertas do SIMPLE relevantes é o fato da experiência ser distinta de outras técnicas de pesquisa, pelo seu uso de líquidos superaquecidos”, explica T. A. Girard.

Atualmente apenas três projetos utilizam a técnica de líquidos superaquecidos no mundo. O SIMPLE é um deles e o único a operar na Europa. Para reduzir os níveis de fundo provenientes dos raios cósmicos, a experiência está localizada a 500 m de profundidade, no Laboratoire Souterrain à Bas Bruit, no sul de França, encontrando-se protegida por 10 toneladas adicionais de água, a toda a volta, a fim de eliminar os neutrões.

Durante a experiência foram usados 15 frascos de um litro, cada um deles contendo cerca de 15 gr de fréon chloropentafluoroethane, distribuídas em pequenas gotas líquidas, num gel de base comestível. O investigador do Centro de Física Nuclear da UL contextualiza que “cada partícula que atinge uma gota fá-la evaporar, produzindo uma bolha de gás que aumenta de dimensão rapidamente, atingindo um tamanho cerca de 1000 vezes superior ao original. A onda de choque acústica que acompanha esta expansão depende da partícula que produz a bolha e é analisada para identificar eventos produzidos por fundos comuns como as partículas alfa, os eletrões, os raios cósmicos e os ruídos ambientais - acrescentando que - a resposta do detetor depende da sua temperatura e pressão, de modo que pode ser regulado para ser efetivamente indiferente à maior parte da radiação tradicional, conservando todavia a sensibilidade a qualquer possível colisão de WIMP”. T. A. Girard comenta ainda que “a análise acústica dos dados registados é algo semelhante a estar dentro de um submarino, utilizando o SONAR para distinguir outros navios de baleias, cardumes de peixes e isóclinas térmicas nas águas circundantes”.

O próximo passo da equipa é tornar o detetor cinquenta vezes maior, semelhante a uma câmara de bolhas, uma medida que deverá ajudar a equipa a clarificar a presente controvérsia, descobrindo o elusivo WIMP ou negando a sua existência. “ Espera-se assim que as medições, aliadas a uma nova e melhorada blindagem, sejam 100 -1000 vezes mais sensíveis que anteriormente”, conclui T. A. Girard.

Mediante uma visita ao site do projeto pode aceder aos artigos publicados durante a fase piloto, entre 1998 e 2003, a primeira fase, entre 2004 e 2007, e a segunda fase, iniciada em 2008 e concluída o ano passado.

Ana Subtil Simões, Gabinete de Comunicação, Imagem e Cultura da FCUL
info.ciencias@fc.ul.pt
4 pessoas em frente de uma tela de apresentação

No âmbito da UC “Voluntariado Curricular”, realizaram-se no passado dia 19 de janeiro as apresentações dos projetos dos alunos. Esta UC promove a formação e o desenvolvimento pessoal dos estudantes, sensibilizando-os para as temáticas da solidariedade, tolerância, compromisso, justiça e responsabilidade social.

Henrique Leitão e José María Moreno

Henrique Leitão e José María Moreno Madrid, investigadores do Centro Interuniversitário de História das Ciências e da Tecnologia (CIUHCT) ​​​​​​ganham (em ex-aequo) o prémio Almirante Teixeira da Mota pelo seu livro "Desenhando a Porta do Pacífico. Mapas, Cartas e Outras Representações Visuais do Estreito de Magalhães".

instrumento matemático

Está patente na Fundação Caixa Agrícola Costa Azul, em Santiago do Cacém, “O Cálculo de Ontem e de Hoje”, uma exposição didática concebida pelo Departamento de Matemática da Ciências ULisboa e pelo Museu Nacional de História Natural e da Ciência, em parceria com o Centro de Ciência Viva do Lousal.

alimentos

O programa da Antena 1 intitulado “Os desafios da alimentação sustentável”, que contou com a colaboração da ULisboa, Universidade Nova de Lisboa e Universidade do Algarve, foi lançado a 6 de fevereiro. Envolvido neste projeto esteve Bruno Pinto, investigador do Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, polo da Ciências ULisboa.

Maria Manuel Torres

Maria Manuel Torres, professora do DM Ciências ULisboa, é a protagonista do quinto vídeo do projeto “Porquês com Ciência” sobre Matemática e Sustentabilidade.

pessoas numa exposição

A iniciativa “Café Ciências” está de regresso, após uma pausa forçada devido à pandemia. As sessões terão lugar às quartas-feiras, pelas 17h30, na Galeria Ciências, promovendo olhares cruzados sobre a exposição “A Porta do Pacífico: Uma viagem cartográfica pelo Estreito de Magalhães”.

Marta Panão no estudio FCCN

Marta Panão, professora do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia da Ciências ULisboa, é a protagonista do quarto vídeo do projeto “Porquês com Ciência”, disponível no YouTube da Faculdade. A pergunta “Como pensar a energia nos edifícios do futuro?” está diretamente relacionada com a licenciatura em Engenharia da Energia e Ambiente.

fotografia dos dois premiados

Dois estudantes da Ciências ULisboa receberam, em 2022, Bolsas de Investigação para Doutoramento Maria de Sousa, atribuídas pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, em colaboração com a Agência de Investigação Clínica e Inovação Biomédica.

Conceção artística de um buraco negro

Uma equipa internacional, da qual faz parte José Afonso, investigador no Departamento de Física da Faculdade e no Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, lançou a hipótese de que os buracos negros poderão ter a resposta para a expansão acelerada do Universo.

vários jovens numa foto de grupo

Leonor Gonçalves, estudante do 1º. ano do mestrado em Estatística e Investigação Operacional, fala sobre a sua missão e partilha a experiência enquanto embaixadora das Carreiras na União Europeia (UE), deixando um apelo aos estudantes da Ciências ULisboa com interesse e dúvidas sobre as carreiras da UE, para que entrem em contacto com ela.

mesa com computador, caneca de café e bloco de notas

A Sociedade Portuguesa de Autores atribuiu o Prémio de Jornalismo Cultural deste ano à jornalista Teresa Firmino, editora da secção de Ciência do jornal Público, e membro do Conselho de Escola da Ciências ULisboa.

frente da reitoria da ULisboa

Entrevista a James McAllister, filósofo e professor no Institute for Philosophy, na Universidade de Leiden, na Holanda, que estará a trabalhar na Faculdade durante este ano letivo como investigador visitante.

imagem do Perserverance em Marte

Carlos Mão de Ferro, estudante do doutoramento em Informática, relata a sua experiência de estágio na NASA, na Califórnia, EUA. O estudante está a participar num projeto cujo objetivo é lançar pequenos robots na superfície de Marte, a partir de um rover principal, formando uma rede de sensores inteligente, com o intuito de estudar a existência de água no planeta.

Carlos Castro a receber a nomeação

Carlos Nieto de Castro, professor catedrático jubilado do Departamento de Química e Bioquímica e investigador no Centro de Química Estrutural (CQE), foi eleito Fellow da International Association for Advanced Materials (IAAM), como reconhecimento pela sua contribuição na área da Termofísica de fluidos e materiais com aplicações energéticas. É o segundo investigador português a obter esta distinção.

tubarão-martelo

Novo estudo recentemente publicado na revista Frontiers in Marine Science, desenvolvido por investigadores portugueses e cabo-verdianos, revela zona de berçário de tubarões na baía de Sal Rei, na ilha da Boa Vista, em Cabo Verde. Albergando juvenis de várias espécies ameaçadas, incluindo o icónico tubarão-martelo, trata-se de uma região única no Atlântico Este.

vistas da tibia, dinossauro e silueta humana

Trabalhos de investigação na jazida de Lo Hueco, Cuenca, em Espanha permitiram identificar restos fósseis de um dinossáurio carnívoro, com aproximadamente 75-70 milhões de anos, estreitamente relacionado ao grupo dos velocirraptorinos.

Galopim de Carvalho e Marcelo Rebelo de Sousa

O Presidente da República Marcelo Rebelo de Sousa, condecorou, em cerimónia no Palácio de Belém no passado dia 31 de janeiro, o professor catedrático jubilado António Galopim de Carvalho com as insígnias de Grande-Oficial da Ordem da Instrução Pública, ordem honorífica que reconhece a dedicação à causa da educação e do ensino.

mapa, com desenho de um dinossauro e vertebras caudais

Foi publicado recentemente na revista internacional Historical Biology um novo estudo sobre a diversidade dos dinossáurios saurópodes do Maastrichtiano da antiga ilha de Hațeg, que corresponde atualmente ao atual território da Roménia. O estudo foi liderado pelo paleontólogo Pedro Mocho, investigador no DG Ciências ULisboa, no Instituto Dom Luiz (IDL), e no Dinosaur Institute do Natural History Museum of Los Angeles County, na Califórnia.

Michele Vendruscolo, Ehud Gazit e Kresten Lindorff-Larsen

A propósito do arranque do projeto europeu TWIN2PIPSA, irá decorrer na Ciências ULisboa, entre os dias 1 e 3 de fevereiro de 2023, uma série de conferências plenárias, abertas a toda a comunidade académica, proferidas por especialistas das universidades parceiras do projeto: Michele Vendruscolo, da Universidade de Cambridge; Ehud Gazit, da Universidade de Tel Aviv; e Kresten Lindorff-Larsen, da Universidade de Copenhaga.

Artigo em homenagem ao professor do Departamento de Educação da Ciências ULisboa, Eduardo Veloso, falecido em dezembro de 2022, da autoria de Suzana Nápoles, professora aposentada do DM Ciências ULisboa.

Ana Marta de Matos

Novo artigo da autoria de Ana Marta de Matos, investigadora do Centro de Química Estrutural, do Institute of Molecular Sciences, sobre o potencial terapêutico dos antibióticos à base de açúcares, foi publicado a 24 de janeiro, na 4.ª edição da revista European Journal of Organic Chemistry, uma publicação dedicada à Química Orgânica. O artigo foi destacado na capa da revista.

Tarantula Nebula

Dois investigadores da Ciências ULisboa integram a nova direção da Sociedade Portuguesa de Astronomia, que tomou posse a 1 de janeiro.

espaço da exposição

Entrevista a José María Moreno Madrid, curador da exposição “A Porta do Pacífico: Uma viagem cartográfica pelo Estreito de Magalhães”, inaugurada no dia 3 de novembro de 2022. A exposição constitui uma mostra cartográfica sobre a construção da imagem do Estreito de Magalhães nos inícios da Idade Moderna. Pode ser visitada até junho de 2023, na Galeria de Ciências (Edifício C4).

Margarida Amaral

Margarida Amaral, professora do Departamento de Química e Bioquímica da Faculdade e investigadora principal do grupo de investigação em Fibrose Quística, no BioISI, integra o Conselho de Acompanhamento Científico da Emiliy’s Entourage.

David Moreno, Vicente Miguel e Pedro Gil

A Fundação Calouste Gulbenkian atribuiu Bolsas Gulbenkian Novos Talentos a três estudantes de mérito da Ciências ULisboa das áreas de Matemática, Física e Biologia. David Moreno, Pedro Gil e Vicente Miguel vão participar no desenvolvimento de um projeto de investigação ao longo de um ano.

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